我國輕質(zhì)高強度硬質(zhì)鋁合金棒材技術(shù)開發(fā)發(fā)展緩慢
【鋁博士網(wǎng)】目前，我國硬質(zhì)合金工業(yè)存在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理、中低檔產(chǎn)品較多和高檔產(chǎn)品發(fā)展緩慢等問題，尤其在輕質(zhì)高強度硬質(zhì)合金棒材技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域，瑞典、德國等國外公司早已開展了大量的研究工作。國內(nèi)該領(lǐng)域的研究才剛起步，相關(guān)工作仍處于系統(tǒng)建模與仿真階段，尚未形成自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品和批量化生產(chǎn)，缺少對于新型硬質(zhì)合金材料的研發(fā)和研究，國內(nèi)產(chǎn)品需求主要依賴進口。
“針對我國硬質(zhì)合金刀具材料的開發(fā)與應(yīng)用等實際情況，非常有必要對現(xiàn)有的硬質(zhì)合金棒材產(chǎn)品進行技術(shù)升級，開發(fā)新一代具有自主知識產(chǎn)權(quán)的低成本、高效率的輕質(zhì)高強度硬質(zhì)合金棒材產(chǎn)品。”蘇州瑞森硬質(zhì)合金有限公司董事長表示。
作為一家專注于專業(yè)研制與生產(chǎn)硬質(zhì)合金的民營科技企業(yè)。在業(yè)內(nèi)，瑞森被稱為“內(nèi)冷螺旋合金材料的引領(lǐng)者”，也有人稱瑞森為“輕質(zhì)合金材料的引領(lǐng)者”。然而，在唐偉君看來，外界把瑞森稱之為什么，并不重要，關(guān)鍵得看企業(yè)創(chuàng)新的能力強不強、創(chuàng)新的水平高不高、創(chuàng)新的成效大不大，以及對產(chǎn)業(yè)的帶動作用明顯不明顯。說到底，其實就是企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展是否有后勁，產(chǎn)品是否有市場。
正是有著如此的企業(yè)發(fā)展理念，近年來，瑞森站在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前沿，加快調(diào)整產(chǎn)品開發(fā)方向，著力解決制約技術(shù)創(chuàng)新的難點，走產(chǎn)學(xué)研合作的企業(yè)創(chuàng)新路徑，開發(fā)出了一批具有高科技含量、高附加值、高市場競爭力的新產(chǎn)品，企業(yè)經(jīng)濟效益連續(xù)幾年保持30%以上的增長。
粉末冶金制備輕質(zhì)高強度硬質(zhì)合金的關(guān)鍵技術(shù)研究，這是瑞森取得的最新重大科研成果之一。
“金屬加工業(yè)的快速發(fā)展要求刀具具有高切削速度、大進刀量、高精度和長壽命等特點，而傳統(tǒng)硬質(zhì)合金刀具，雖具有一定的硬度和耐磨性，但強韌性和紅硬性不佳，已滿足不了要求。”唐偉君說。
在這個科研項目上，唐曉東科研團隊針對目前長時間高速干切削不銹鋼等材料過程中，刀具的紅硬性和強韌化不佳的情況，采取調(diào)整粉末成分和燒結(jié)工藝等措施，自主研發(fā)一種粉末冶金輕質(zhì)高強度硬質(zhì)合金棒材，提高目前不銹鋼干切削等加工過程中刀具材料的服役周期。
唐偉君說，輕質(zhì)高強度硬質(zhì)合金棒材可以有效降低加工過程中刀具承受溫度，清除加工過程中的機械碎屑，改善加工表面質(zhì)量，提高加工效率，延長加工刀具使用壽命。國外企業(yè)從設(shè)備到工藝都進行嚴(yán)格的保密，國內(nèi)對該產(chǎn)品的市場需求量巨大，輕質(zhì)高強度硬質(zhì)合金的制備技術(shù)是我國粉末冶金行業(yè)渴望突破的難題。
瑞森在這個項目的特色和創(chuàng)新之處在于，提出新型輕質(zhì)高強度硬質(zhì)合金原料配比和成熟的燒結(jié)工藝，制備輕質(zhì)高強度硬質(zhì)合金棒材的加工設(shè)備和加工方法，所開發(fā)的輕質(zhì)高強度硬質(zhì)合金棒材，符合硬質(zhì)合金鉆頭、銑刀、合金鋼、鈦合金等加工要求，達到國外先進水平并填補國內(nèi)空白。
硬質(zhì)合金棒料的內(nèi)螺旋冷卻孔柔性加工工藝，這是瑞森取得的又一最新重大科研成果。
“同樣，國外內(nèi)冷式螺旋孔硬質(zhì)合金棒材的研究起步較早，國內(nèi)需求主要依賴進口。因此，我們集中科研力量，加快開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心產(chǎn)品。”唐偉君說。
5年來，唐曉東科研團隊分析和研究目前國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的各種注射成形工藝特點，經(jīng)過綜合的比較，提出粉末注射成型和粉末燒結(jié)技術(shù)加工硬質(zhì)合金棒料的工藝，同時，通過對注射模具內(nèi)粉末流體力學(xué)理論、內(nèi)冷式螺旋孔的形成機理等基礎(chǔ)研究，以及包括模具設(shè)計、模具材料、熱處理和模具制造等粉末冶金壓制模具的設(shè)計，成功解決了一系列技術(shù)難題。
“采用新型工藝方法，我們生產(chǎn)的內(nèi)螺旋冷卻孔硬質(zhì)合金棒材，不僅精度高、成本低，而且連續(xù)生產(chǎn)效率高，還可以快速切換調(diào)整變螺距，變角度，變孔距等參數(shù)，所有技術(shù)指標(biāo)與國外同類產(chǎn)品相當(dāng)，填補了國內(nèi)空白。目前，此產(chǎn)品已經(jīng)投放市場，并獲得了市場的高度認(rèn)可。”唐偉君說。
值得一提的，這個科研成果實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后，原來進口產(chǎn)品的市場價格一直穩(wěn)定在1000元/千克左右，現(xiàn)在國產(chǎn)產(chǎn)品則降至600元/千克左右。用唐偉君的話來說，“特別是由于近兩年主要原材料價格下降幅度大，加上國內(nèi)生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢仍然十分明顯，該產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢進一步得到了體現(xiàn)。”如今，瑞森自主研發(fā)的鉚釘鉆頭已成功應(yīng)用于我國首家c919大型客機，同時出口多個國家與地區(qū)，成為國內(nèi)“響當(dāng)當(dāng)”的自主創(chuàng)新企業(yè)。
